Основное различие между pH и буфером заключается в том, что pH представляет собой логарифмическую шкалу, тогда как буфер представляет собой водный раствор.
Мы можем использовать pH жидкости, чтобы определить, является ли она кислотой или основанием. Это также полезно для определения буферной емкости буфера. Буферный раствор содержит смесь слабой кислоты и сопряженного с ней основания или наоборот. Следовательно, он имеет тенденцию сопротивляться изменениям pH раствора.
Что такое pH?
pH - это логарифмическая шкала, которую мы используем для определения кислотности или щелочности водного раствора. Это отрицательный логарифм по основанию 10 концентрации ионов водорода, измеренный в единицах моль/л. Если выразиться точнее, то вместо концентрации следует использовать активность ионов водорода. Шкала рН имеет цифры от 0 до 14. Растворы с рН менее 7 являются кислыми, а если рН выше 7, то это щелочные растворы. pH 7 указывает на нейтральный раствор, то есть на чистую воду.
Рисунок 01: рН различных компонентов
Уравнение для определения pH выглядит следующим образом:
pH=log10(aH+)
Здесь «а» – активность ионов водорода (H+). Значение pH зависит от температуры раствора, поскольку температура может изменить активность химических веществ. Поэтому, давая рН водного раствора, мы должны указать температуру, при которой рН точно измерен. Мы используем шкалу pH для того, чтобы определить качество воды, почвы и т. д.
Что такое буфер?
Буфер – это водный раствор, устойчивый к изменению pH. Этот раствор содержит смесь слабой кислоты и сопряженного с ней основания или наоборот. pH этих растворов незначительно меняется при добавлении либо сильной кислоты, либо сильного основания.
Слабая кислота (или основание) и сопряженное с ней основание (или сопряженная кислота) находятся в равновесии друг с другом. Затем, если мы добавим в эту систему немного сильной кислоты, равновесие сместится в сторону кислоты, и она образует больше кислоты, используя ионы водорода, высвобождаемые из добавленной сильной кислоты. Следовательно, хотя мы ожидаем увеличения количества ионов водорода при добавлении сильной кислоты, оно не увеличивается так сильно. Точно так же, если мы добавим сильное основание, концентрация ионов водорода уменьшится меньше, чем ожидается для количества добавленной щелочи. Мы можем измерить эту устойчивость к изменениям pH как буферную емкость. Буферная емкость измеряет устойчивость буфера к изменению pH при добавлении ионов OH– (основание). Мы можем дать это в уравнении следующим образом:
β=dn/d(pH)
где β - буферная емкость, dn - бесконечно малое количество добавленного основания, а d(pH) - бесконечно малое изменение pH в результате.
При рассмотрении применения буферов эти растворы необходимы для поддержания правильного pH для ферментативной активности в организмах. Кроме того, они используются в промышленности в процессах ферментации, установке правильных условий для красителей, в химическом анализе, калибровке pH-метров и т. д.
В чем разница между pH и буфером?
pH - это логарифмическая шкала, которую мы используем для определения кислотности или щелочности водного раствора, тогда как буфер - это водный раствор, который имеет тенденцию сопротивляться изменению pH. Это ключевое различие между pH и буфером. Кроме того, рН является очень важной шкалой в химии. Мы можем измерить рН раствора с помощью рН-метра или экспериментальными методами. Кроме того, мы используем шкалу pH для определения качества воды, почвы и т. д. С другой стороны, использование буферных растворов заключается в поддержании правильного pH для ферментативной активности, в процессах ферментации в промышленности, в установке правильных условий для красителей, в химическом анализе, калибровке pH-метров и т. д. Мы измеряем буферную емкость буфер с использованием химического анализа.
Резюме – рН по сравнению с буферным раствором
pH - это фундаментальная шкала, которую мы используем в химии для измерения кислотности или щелочности раствора. Буферы представляют собой химические растворы, которые могут противостоять изменениям рН. Следовательно, разница между рН и буфером заключается в том, что рН представляет собой логарифмическую шкалу, тогда как буфер представляет собой водный раствор.
